【物理】浙江省台金七校2024-2025学年高一下学期5月期中试题（解析版）

这是一份【物理】浙江省台金七校2024-2025学年高一下学期5月期中试题（解析版），共23页。试卷主要包含了考试结束后，只需上交答题纸等内容，欢迎下载使用。
考生须知：
1、本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。
2、答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3、所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。
4、考试结束后，只需上交答题纸。
选择题部分
一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 万有引力定律表达式中，的单位用国际单位制基本单位组合表示正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据，可得
又
可知的单位用国际单位制基本单位组合表示为。
故选A。
2. 下列对理想模型的说法，正确的是（ ）
A. 研究百米赛跑运动员的起跑技术时，可以将运动员视为质点
B. 研究雨滴从高空落下的运动过程，不可以认为它做自由落体运动
C. 研究从地面附近以一定初速度水平抛出的塑料飞盘时，可以认为它做平抛运动
D. 研究两个半径为、球心相距的带电金属球之间的库仑力时，可以将它们视为点电荷
【答案】B
【解析】A．研究百米赛跑运动员的起跑技术时，运动员的形状大小不能忽略，不可以将运动员视为质点，选项A错误；
B．研究雨滴从高空落下的运动过程，由于空气阻力的影响，则不可以认为它做自由落体运动，选项B正确；
C．研究从地面附近以一定初速度水平抛出的塑料飞盘时，飞盘受空气阻力不能忽略，则不可以认为它做平抛运动，选项C错误；
D．研究两个半径为、球心相距的带电金属球之间的库仑力时，由于两球心间距不是远大于球的线度，则不可以将它们视为点电荷，选项D错误。
故选B。
3. 自古以来，飞鸟是体现生态好坏的标志。“良禽择佳木而栖”，某绿色生态屏障内的湖面上常常会有水鸟游动。如图所示，一只秋沙鸭静止在树枝上休息，树枝被压弯。下列说法正确的是（ ）
A. 树枝对秋沙鸭的弹力是由秋沙鸭的脚发生形变产生的
B. 树枝对秋沙鸭的作用力方向垂直树枝向上
C. 秋沙鸭对树枝的压力与树枝对秋沙鸭的支持力是一对平衡力，它们同时产生同时消失
D. 若秋沙鸭突然起飞，起飞过程中，树枝对秋沙鸭的支持力始终等于秋沙鸭对树枝的压力
【答案】D
【解析】A．树枝对秋沙鸭的弹力是由树枝发生形变产生的，选项A错误；
B．树枝对秋沙鸭的作用力与秋沙鸭的重力等大反向，可知其方向竖直向上，选项B错误；
C．秋沙鸭对树枝的压力与树枝对秋沙鸭的支持力是一对相互作用力，它们同时产生同时消失，选项C错误；
D．若秋沙鸭突然起飞，起飞过程中，因为秋沙鸭对树枝的压力与树枝对秋沙鸭的支持力是一对相互作用力，则树枝对秋沙鸭的支持力始终等于秋沙鸭对树枝的压力，选项D正确。
4. 如图所示，小球A和小球B通过三根轻质细绳连结挂在左右两边墙上的、两点并处于静止状态。已知间细绳与竖直方向的夹角为，间细绳与竖直方向的夹角为，间细绳恰好水平。则AC、BD两细绳的拉力大小之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对AB整体分析可知
解得，故选C。
5. 空间存在电荷量分别为、的点电荷，它们的电场线分布情况如图所示，A点是两电荷连线的中点，到两电荷的距离均为，C点是两电荷连线延长线上的一点，到正电荷的距离也为，静电力常量为，下列说法正确的是（ ）
A. A、B两点的电势相等
B. A点的电场强度大小为
C. C点的电场强度大小为
D. 两点电荷连线上电场强度为0点与负电荷间的距离为
【答案】C
【解析】A．由题图可知，A、B两点在两点电荷的连线中垂线上，由于两点电荷不是等量异种点电荷，所以中垂线不是等势线，则A、B两点的电势不相等，故A错误；
B．根据点电荷的场强公式和电场的矢量叠加原理可知，A点的电场强度大小为，故B错误；
C．根据点电荷的场强公式和电场的矢量叠加原理可知，C点的电场强度大小为，故C正确；
D．两电荷连线延长线上，位于负电荷的右侧，有一点的电场强度为0，设此点与负电荷的距离为d，则有
解得，故D错误。
故选C。
6. 引体向上是男生体测的项目之一。如图所示，初始时人处于悬垂状态，两手间距与肩同宽。然后两手用力将身体竖直往上拉起，一气呵成，当下巴超过单杠即可，此过程称为上升过程。下列说法正确的是（ ）
A. 初始悬垂时若增大两手间的距离，单臂的拉力变小
B. 在引体向上的上升过程中，单杆对人的手做功为零
C. 在引体向上的上升过程中，单杆对人的作用力一直小于人的重力
D. 在引体向上的上升过程中，单杆对人的作用力一直大于人的重力
【答案】B
【解析】A．初始悬垂时，根据
可知若增大两手间的距离，则θ变大，T变大，即单臂的拉力变大，选项A错误；
B．在引体向上的上升过程中，单杆对人的手的作用力的位移为零，可知做功为零，选项B正确；
CD．在引体向上的上升过程中，人先向上加速后向上减速，可知单杆对人的作用力先大于人的重力后小于人的重力，选项CD错误；
故选B。
7. 二十四节气，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过定为一个节气，如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图。根据下图，下列说法正确的是（ ）
A. 地球受太阳的引力芒种时比立秋时大
B. 芒种到小暑的时间间隔比小暑到立秋的长
C. 立春时地球公转的加速度与立秋时大小相等
D. 地球公转周期的三次方与轨道半长轴平方的比值是一个仅与太阳质量有关的常数
【答案】B
【解析】A．由题图可知，芒种时和立秋时相比，芒种时与地球离太阳更远，根据万有引力表达式可知，地球受太阳的引力芒种时比立秋时小，故A错误；
B．由题图可知，从芒种到小暑地球与太阳中心连线扫过的面积大于从小暑到立秋地球与太阳中心连线扫过的面积；根据开普勒第二定律可知，在相同的时间内，地球与太阳中心连线扫过的面积相等，则芒种到小暑的时间间隔比小暑到立秋的长，故B正确；
C．根据牛顿第二定律可得
解得
由题图可知，立春时离太阳较近，立秋时离太阳较远，所以立春时地球公转的加速度比立秋时的大，故C错误；
D．根据开普勒第三定律可知，地球公转周期的平方与轨道半长轴三次方的比值是一个仅与太阳质量有关的常数，故D错误。
8. 如图所示。风洞中没风时，将一个小球以初速度竖直向上抛出，小球能上升的最大高度为，加了水平风力后，将小球仍以初速度竖直向上抛出，小球落到与抛出点等高的位置时，该位置与抛出点间的水平距离为3h，风对小球的作用力大小恒定，不计阻力，则风力与小球重力之比为（ ）
A B. C. D.
【答案】A
【解析】小球上升和下降的时间均为
且
水平方向做匀加速运动，
解得，故选A。
9. 有关以下四个圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A. 如图，汽车匀速率通过拱桥最高点时处于超重状态
B. 如图所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C. 如图，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的、位置先后分别做匀速圆周运动，则小球在轨道的线速度等于在轨道的线速度
D. 如图，火车转弯低于过规定速度行驶时，外轨和轮缘间会有挤压作用
【答案】B
【解析】A．如图，汽车匀速率通过拱桥最高点时，加速度向下，则处于失重状态，选项A错误；
B．如图所示是一圆锥摆，根据
解得
可知增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，选项B正确；
C．如图，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的、位置先后分别做匀速圆周运动，则
可得
（α为圆锥母线与竖直方向的夹角），可知小球在轨道的线速度大于在轨道的线速度，选项C错误；
D．如图，火车转弯低于过规定速度行驶时，火车有做向心运动的趋势，则内轨和轮缘间会有挤压作用，选项D错误。
故选B。
10. 全球最大水平臂上回转自升塔式起重机的开发和应用，意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体，其图像如图所示，之后内起重机的功率为额定功率，不计物体受到的空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 物体匀加速阶段的位移为
B. 该起重机的额定功率为
C. 物体最终匀速的速度为
D. 和时间内牵引力做的功之比为
【答案】C
【解析】A．由图可知，在时间内，加速度恒定，物体从静止开始做匀加速直线运动，则匀加速阶段的位移为，故A错误；
B．在时间内，物体做匀加速直线运动，则在时刻的速度为
根据牛顿第二定律有
解得
此时达到额定功率，则有，故B错误；
C．当牵引力等于重力时，速度达到最大，即为最终匀速的速度，根据
解得，故C正确；
D．在时间内牵引力做功为
时间内牵引力做功为
故和时间内牵引力做的功之比为，故D错误。
故选C。
二、选择题II（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的得0分）
11. 下列说法正确的是（ ）
A. 家用燃气灶的点火装置用到了尖端放电原理
B. “月地检验”表明地面上的物体所受地球的引力与月球所受地球的引力遵从不同的规律
C. 快速旋转雨伞时，雨滴从伞边缘甩出，是因为受到背向轴线的离心力
D. 在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
【答案】AD
【解析】A．家用燃气灶的点火装置用到了尖端放电原理，选项A正确；
B．“月地检验”表明地面上的物体所受地球的引力与月球所受地球的引力遵从相同的规律，选项B错误；
C．快速旋转雨伞时，雨滴从伞边缘甩出，是因为水的附着力小于雨滴做圆周运动所需的向心力，从而雨滴做离心运动，选项C错误；
D．根据爱因斯坦相对论可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，选项D正确。
故选AD。
12. 如图所示，两个等量同种点电荷分别固定于光滑绝缘水平面上A、B两点一个带电粒子由静止释放，仅受电场力作用，沿着AB中垂线从C点运动到D点、D是关于AB对称的两点下列关于粒子运动的图象中可能正确的是
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】A、B为两个等量的同种电荷，其连线中垂线上电场强度方向若是负电荷则为C→O、D→O，若是正电荷则为O→C、O→D；点电荷q仅受电场力作用从C点到D点运动的过程中，由于释放位置不清楚．则电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不确定．因此可能加速度先增加后减小再增加最后减小；也可能先减小后增加．
【解析】A、B为两个等量的同种电荷，其连线中垂线上电场强度方向，若是负电荷则电场强度方向为C→O、D→O，若是正电荷则电场强度方向为O→C、O→D；点电荷q仅受电场力作用从C点到D点运动的过程中，当从电场强度最大的位置释放时，则带电粒子所受电场力先减小后增大，那么加速度也是先减小后增大，而A选项图象的斜率表示加速度的大小，所以A正确；
若从小于电场强度最大值位置释放，则带电粒子所受电场力先增大后减小再增大最后减小，那么加速度也是先增大后减小再增大最后减小．而D选项图象的斜率表示加速度的大小故C正确；BD均错误．
故选AC．
13. 电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备等方面应用广泛，其工作原理简化为如图所示，和为电容器两极板，充电后与电源断开。极板固定在手机上，极板两端与固定在手机上的两轻弹簧连接，只能按图中标识的“前后”方向运动，电压传感器与静电计等效，可直接测量电容器的电压。当手机由静止突然向前加速时，下列说法正确的是（ ）

A. 由可知，电容器的电容与电荷量成正比，与板间电压成反比
B. 电压传感器的示数变大
C. 若板带正电，板接地，则在板之间离板距离不变的点电势升高
D. 随着加速度增大，电压传感器示数的变化量与加速度的变化量之比增大
【答案】BC
【解析】A．电容器的电容只和电容器本身的物理条件（大小、形状、电介质等）有关，故A错误；
B．当手机由静止突然向前加速时，电容器两极板间距离变大，由，可知电容器的电容变小。电压传感器可直接测量电容器的电压，由可知，在不变的情况下，减小则增大，故B正确；
C．由公式
可知，在不变、变大的情况下，不变。
又因为点到板的距离变大， 由
可知增大，板电势为0，所以点的电势升高，故C正确；
D．电压传感器示数与极板间距之间的关系为
可得
设弹簧劲度系数为，对极板由牛顿第二定律可得加速度与弹簧形变量的关系为
可得
电压传感器示数的变化量与加速度的变化量之比为
比值为定值，故D错误。
故选BC。
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共58分）
14. 下列实验说法正确的是 。
A. 图a探究两个互成角度的力的合成规律中弹簧秤可以与纸面接触
B. 图b研究“探究平抛运动的特点”实验中上下移动挡板N时，挡板高度调整必须等间距变化
C. 图c在探究向心力大小与物体的质量、角速度和半径关系的实验，该情境正在探究向心力大小与半径的关系
D. 图d在探究弹簧弹力与伸长量的关系实验中，应将弹簧水平放置在桌面上测其原长
【答案】AC
【解析】A．图a探究两个互成角度的力的合成规律中弹簧秤可以与纸面接触，不影响拉力大小的测量，故A正确；
B．图b研究“探究平抛运动的特点”实验中上下移动挡板N时，挡板高度不需要等间距变化，故B错误；
C．图c在探究向心力大小与物体的质量、角速度和半径关系的实验，该情境中两球的质量相等，做圆周运动的角速度相等，正在探究向心力大小与半径的关系，故C正确；
D．图d在探究弹簧弹力与伸长量的关系实验中，应将弹簧竖直悬挂后测其原长，故D错误。
故选AC。
15. 用如图a所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源、电容器、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻、单刀双掷开关、开关、导线若干

（1）闭合开关，将接1，电压表示数增大，最后稳定。在此过程中，电流表的示数______（填选项标号）
A. 一直稳定在某一数值
B. 先迅速增大，后逐渐减小为零
C. 先迅速增大，后稳定在某一非零数值
（2）先后断开开关、，将电流表更换成电流传感器，再将接2，此时通过定值电阻R的电流方向______（选填“”或“”），
（3）在（2）小题中，电流随时间变化的曲线为曲线a；若将R换为阻值更大的电阻，重复上述实验步骤，则电流随时间变化的图线应该是图b中的曲线______（选填“”或“”）。
【答案】（1）B （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
电容器充电过程中，当电路刚接通后，电流表示数从0增大到某一最大值，后随着电容器的不断充电，电路中的充电电流在减小，当充电结束电路稳定后，此时电路相当于开路，电流为0。
故选B。
【小问2解析】
根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电，将接2，电容器放电，此时通过定值电阻R的电流方向为；
【小问3解析】
若将R换为阻值更大的电阻，重复上述实验步骤，根据
可知开始放电时U不变，R增大，初始电流减小，放出的总电荷量不变，所以放电时间增加，则电流随时间变化的图线应该是图b中的曲线。
故选b。
16. 某同学做“探究质量一定时，加速度与力的关系”实验，实验装置如图（a）所示。
（1）下列实验操作及说法正确的是______。
A. 先释放小车后打开电源
B. 调节滑轮高度使细线与长木板平行
C 补偿阻力时小车不用连接纸带和槽码
D. 如果用力的传感器装在小车头部，连接细线测拉力，那么就不需要补偿阻力了
（2）某次实验中保持小车的质量M不变，改变槽码的质量，得到加速度与槽码质量的关系如图（b）所示，由图像可得小车的加速度与所挂槽码的质量成非线性关系，造成这一关系的原因是______
（3）某同学在实验中用打点计时器记录了被小车拖动纸带的情况，在纸带上每5个点取一个计数点，如图（c）所示。交流电源的频率为50Hz。根据纸带上的数据可以求出打点计时器打下计数点A时小车的速度为______，小车的加速度大小为______。（保留2位有效数字）
（4）若某次实验中实际使用的交流电频率为51Hz，但同学仍按照50Hz进行数据处理，那么加速度的测量值与实际值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”），该误差属于______（选填“系统”或“偶然”）误差。
【答案】（1）B （2）见解析 （3）0.24 0.52 （4）偏小 系统
【解析】
【小问1解析】
A．为了充分利用纸带，应先接通电源再释放小车，故A错误；
B．为了保证小车运动受到的细线拉力恒定不变，应调节滑轮高度使细线与长木板平行，故B正确；
C．补偿阻力时小车不挂槽码，但是需要连接纸带，故C错误；
D．如果用力的传感器装在小车头部，连接细线测拉力，为了使小车受到的合力等于细线拉力，仍需要补偿阻力，故D错误。
故选B。
【小问2解析】
根据牛顿第二定律可得，
联立可得
可知图像上点与原点连线的斜率为
当满足远小于小车质量时，，可认为保持不变；当不能满足远小于小车质量时，随的增大逐渐减小，则小车的加速度与所挂槽码的质量成非线性关系。
【小问3解析】
在纸带上每5个点取一个计数点，则相邻计数点的时间间隔为
则打点计时器打下计数点A时小车的速度为
根据逐差法可得小车的加速度大小为
【小问4解析】
若某次实验中实际使用的交流电频率为51Hz，则实际打点周期小于，但同学仍按照50Hz进行数据处理，则代入计算的时间间隔偏大，使得加速度的测量值与实际值相比偏小，该误差属于系统误差。
17. 火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的，一位航天员在地球上的质量为54kg，已知地球表面重力加速度，地球的第一宇宙速度为，则：
（1）在火星上航天员所受的重力为多少？
（2）火星的第一宇宙速度为多少？（取，计算结果保留两位有效数字）
（3）航天员在地球上竖直起跳，可跳0.8m高；如果他在火星上起跳速度只能达到地球上的0.5倍，那么他可跳多高？
【答案】（1）240N （2） （3）0.45m
【解析】
【小问1解析】
在火星表面有
在地星表面有
则有
解得火星表面重力加速度为
则在火星上航天员所受的重力为
【小问2解析】
行星第一宇宙速度等于卫星在行星表面轨道的运行速度，则有
可得
则有
可得火星的第一宇宙速度为
【小问3解析】
航天员在地球上竖直起跳，可跳0.8m高；如果他在火星上起跳速度只能达到地球上的0.5倍，根据，
联立解得
18. 如图所示，固定在水平面的斜面倾角为，两个小物块、用轻绳相连，轻绳倾斜部分与斜面平行，轻绳绕过斜面顶端的轻质小滑轮，滑轮与轮轴之间的摩擦不计，A物块锁定于斜面底部，B物块离地面高度为。已知A物块的质量为，B物块的质量为，A物块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度为，，。时刻，解除A物块的锁定状态，当B物块落地瞬间轻绳断裂，A沿斜面运动至最高点时恰好未与滑轮相撞，求：
（1）B物块落地前瞬间的加速度a的大小；
（2）B物块落地前瞬间受到的重力的功率；
（3）B物块落地之后，A在斜面上运动的总时间。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）根据题意，设B物块下落过程中绳子的拉力为，由牛顿第二定律，对B物块有
对A物块，
联立解得
（2）B物块落地前做匀加速直线运动，则有
解得B物块落地前瞬间的速度大小为
此时重力的功率为
（3）绳断后，A上滑过程，根据牛顿第二定律有
解得
A上滑到顶端的时间为
上滑的距离为
则斜面的长度为
因为，所以物块会向下返回
A下滑过程有
解得
下滑过程根据运动学公式可得
解得下滑到底端的时间为
则A从时刻起到返回斜面底端所需时间
19. 如图所示，真空中有一粒子源，能够连续不断的发出质量为、电荷量为、初速度为零的带电粒子，带电粒子经电压为的加速电场加速后，沿偏转电场两极板间的中心线、射入电压为的偏转电场，刚好从偏转电极下极板右边缘点飞出。已知偏转电极的极板长度为，荧光屏到偏转电极极板右边缘的距离，图中，且、为、的中点，不计粒子重力及粒子间相互作用。
（1）求偏转电场极板间的距离；
（2）求带电粒子通过延长线上的位置离的距离；
（3）现增设一块平行于的绝缘反射板K，带电粒子打到K板上能够以原速率反弹，方向类似光的反射。K板右端可沿着延长线上下平移，从而使得粒子能够打到荧光屏AB上的任意位置，求K板所需的最短长度。（须在答题卷中作图说明）
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
加速电场中
偏转电场中，
整理求得
【小问2解析】
根据几何关系可得
得
【小问3解析】
带电粒子离开偏转电场时的速度与间的夹角为，所以
可得
由几何关系可知，K板的最小长度为。
20. 如图所示，在光滑水平面AB、CD之间连接一长度为的传送带，圆心为、半径为的竖直光滑半圆轨道DEG与水平面AD在D点平滑连接，其中FG段为光滑圆管，E和圆心等高，。可视为质点的小物块从A点以的初速度向右滑动，已知小物块的质量，与传送带间的摩擦因数，重力加速度取。
（1）若传送带不转，求小物块滑到圆轨道D点时对轨道的压力大小；
（2）若传送带以的速率顺时针方向转动，求小物块第1次经过BC过程中，与传送带摩擦产生的热量Q；
（3）若要求小物块在半圆轨道内运动中始终不脱轨且不从点飞出，求传送带顺时针转动速度大小的可调范围。
【答案】（1） （2）
（3）或
【解析】
【小问1解析】
A到D过程，对小物块由动能定理
在D点，对物块受力分析
可得
根据牛顿第三定律
则小物块对D点压力为
【小问2解析】
B到C过程，先减速运动，加速度大小为，则有
解得
假设物块能减速到与传送带共速，有：
解得
因此小物块在传送带上先减速再匀速，到达C点时的速度为
物块减速的时间，此过程中传送带的位移为
物体与传送带的相对位移为
摩擦生热
【小问3解析】
①若刚好到达E点不脱轨，C到圆轨道E点过程，对小物块由动能定理：
解得
所以
②若刚好到达点不脱轨，在点有
C到过程，对小物块由动能定理
解得
③若刚好到达点不脱轨，在点有
C到过程，对小物块由动能定理
解得
要保证小物块在段圆弧运动中不脱轨且不从点飞出，从C点滑出的速度应满足
④若物块在传送带上全程加速，有
解得
综上所述，传送带顺时针方向转动速度应满足或